Chuyển đổi số ngành nông nghiệp - vai trò quan trọng của Blockchain

Các ứng dụng từ Blockchain có thể đáp ứng các nhu cầu đa dạng trong hệ sinh thái của các sản phẩm nông nghiệp, chẳng hạn như tăng tính minh bạch về an toàn thực phẩm và kiểm soát chất lượng thực phẩm dựa trên IoT, truy xuất nguồn gốc, cải thiện trao đổi hợp đồng và hiệu quả giao dịch. Khi chuỗi sản xuất nông nghiệp được hình thành bởi nhiều mắt xích, bao gồm nông dân quy mô nhỏ, khâu chế biến, công ty cung ứng, nhà phân phối và nhà bán lẻ tham gia vào hệ thống phức tạp từ nông trại đến người tiêu dùng, điều quan trọng là đạt được sự cân bằng tối ưu giữa hiệu quả và tính toàn vẹn của các hệ thống quản lý nông nghiệp theo yêu cầu trong bối cảnh chuyển đổi số.

Nghành nông nghiệp trong bối cảnh chuyển đổi số

Dân số thế giới đang tiếp tục tăng lên, dự báo sẽ đạt 9,7 tỷ vào năm 2050 và 10,9 tỷ vào năm 2100 theo dự báo Liên Hợp Quốc^[1] . Chúng ta cũng chứng kiến tác động của biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, quá trình đô thị hóa nhanh dẫn đến giảm sản lượng lương thực. Bên cạnh đó, xu hướng dân số tiếp tục tăng trưởng nhanh, hành vi của người tiêu dùng thay đổi làm cho tình trạng thiếu lương thực và vấn đề an ninh lương thực trở thành thách thức lớn nhất của ngành nông nghiệp hiện nay. Trong chuỗi cung ứng nông nghiệp toàn cầu với 570 triệu nông dân và hơn 7 tỷ người tiêu dùng, nhưng người nông dân chỉ được hưởng một phần lợi ích nhỏ từ sản xuất, trong khi phần lớn giá trị gia tăng nằm ở khâu chế biến, phân phối và bán hàng. 

Tuy nhiên, các công nghệ mới ra đời là động lực để giải quyết những thách thức này. Các ngành trong đó có nông nghiệp đang tích cực bắt nhịp chuyển đổi số, tiến tới công nghiệp 4.0 và hợp nhất thế giới vật chất, thế giới ảo vào các hệ thống vật lý. Các xu hướng công nghệ của quá trình này có thể liệt kê bao gồm: AI - Trí tuệ nhân tạo, phân tích, nghiên cứu tác nghiệp; Blockchain - công nghệ chuỗi khối; Cloud - Công nghệ điện toán đám mây, IoT, truyền thông 5G; Big Data; Ecosystem - Hệ sinh thái.

Ngày nay, nông nghiệp với phương pháp tiếp cận tiên tiến, mô hình đổi mới sáng tạo và các phương thức hợp tác đã làm tăng hiệu quả sản xuất, cải thiện chuỗi cung ứng và làm tăng giá trị sản phẩm nông nghiệp; đồng thời nâng cao giá trị của khách hàng và thương hiệu. Chuyển đổi trong cơ cấu nông nghiệp với sự tích hợp linh hoạt các lĩnh vực công nghệ sẽ tạo một loạt cơ hội giải quyết các vấn đề then chốt bao gồm thiếu lương thực, an toàn và chất lượng sản phẩm, quản lý giá cả, hệ sinh thái nông nghiệp và mô hình sinh thái kết hợp sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra còn tạo cơ hội đầu tư công bằng cho nông dân và quan trọng nhất là niềm tin và sức khỏe của người tiêu dùng đối với các sản phẩm, dịch vụ nông nghiệp.

Thay đổi quy trình kinh doanh, mô hình bán hàng hay hình thành hệ sinh thái nông nghiệp bền vững cũng là yếu tố quan trọng thúc đẩy quá trình chuyển đổi số trong nông nghiệp. Dự kiến tương lai gần sẽ có những thay đổi lớn về vai trò và quyền lực giữa các chủ thể trong cung ứng nông nghiệp. Theo số liệu của FAO, đến năm 2025 có khoảng 40% sản phẩm nông nghiệp sẽ được phân phối bởi các kênh phân phối trung gian khác thay vì các đầu nậu trung gian ^[2].  Ngoài ra, các mô hình liên quan đến tài chính vi mô được hỗ trợ bởi công nghệ sẽ có giá trị trong việc phát triển các chuỗi cung ứng sản phẩm mới trong nông nghiệp.

Trong xu thế phát triển, việc ứng dụng AI, nền tảng Blockchain, IoT và điện toán đám mây vào nông nghiệp có thể được coi là nền tảng cơ bản cần phải có để phát triển nông nghiệp thông minh, đặc biệt trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0.

Blockchain và nông nghiệp thông minh

Nông nghiệp thông minh đòi hỏi giữa các khâu trồng trọt, thu hoạch, chế biến và phân phối được liên kết với nhau bằng chuỗi cung ứng hiện đại. Nền tảng quản lý Blockchain, AI là những yếu tố thúc đẩy chính cho nông nghiệp thông minh.

Blockchain cung cấp một hệ thống đáng tin cậy. Cho dù là đối thủ cạnh tranh của tôi đi nữa, tôi cũng đoan chắc rằng dữ liệu sẽ không bị thay đổi.

- Ginni Rometty, CEO của IBM-

Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu đặc biệt, hoạt động theo cơ chế chỉ có thể thêm dữ liệu vào mà không thể xóa hoặc thay đổi dữ liệu, cho phép nhiều tổ chức mặc dù không hoàn toàn tin tưởng lẫn nhau, đồng ý trao đổi dữ liệu với nhau thông qua các cơ chế đồng thuận phi tập trung. Việc chia sẻ thông tin được bảo mật và đôi bên cùng có lợi, giúp các tổ chức hợp tác thuận lợi, loại bỏ bớt các bên trung gian và đơn giản hóa quy trình, nâng cao hiệu quả chuỗi cung ứng nông nghiệp. Ứng dụng

Blockchain ghi lại các dữ liệu bao gồm nhiều công đoạn khác nhau từ trồng trọt, sản xuất, thử nghiệm, logistic, bán hàng, quản lý hàng tồn kho, giúp tăng đáng kể khả năng truy xuất nguồn gốc nông sản và tạo sự tin tưởng của người tiêu dùng. Blockchain về cơ bản sẽ góp phần thay đổi ngành nông nghiệp toàn cầu, cải thiện đáng kể khả năng theo dõi sản xuất và chế biến các sản phẩm nông nghiệp³. Nền kinh tế dựa trên nền tảng Blockchain dự báo sẽ loại bỏ các ứng dụng, phương thức truyền thống trong nông nghiệp.

Trong khi Blockchain tạo ra sự phân cấp, cởi mở và minh bạch cho việc ra quyết định và hợp tác giữa các chủ thể tham gia chuỗi cung ứng nông nghiệp, việc nắm giữ và phân tích Big Data cùng với AI hỗ trợ tự động hóa quá trình sản xuất và quản lý rủi ro trong nông nghiệp. Cả hai sẽ bổ trợ cho nhau và có thể mang lại sự tin tưởng của khách hàng nhiều hơn và cho phép tích hợp với các mô hình kinh doanh mới trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0. 

Nếu như trong sản xuất và kinh doanh truyền thống, việc đánh giá rủi ro sẽ do đội ngũ quản lý thực hiện thì với xu hướng hiện nay, với Big Data thì mọi quyết định và sự tác động đều có thể được đánh giá rủi ro một cách tự động, nhờ đó, người nông dân có thể tìm ra giải pháp thích hợp để đảm bảo mọi thiệt hại xảy ra ở mức độ tối thiểu.

Ứng dụng Blockchain trong quản lý sản xuất nông nghiệp

Ngày nay, các thiết bị cảm biến và giám sát được hỗ trợ trên nền tảng công nghệ số trở nên phổ biến trong ngành nông nghiệp, có thể theo dõi các chỉ số đất canh tác và cây trồng trong suốt chu trình trồng trọt, sản xuất và phân phối. Hệ thống cảm biến và giám sát thu thập các số liệu như tình trạng dinh dưỡng đất, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, sự phát triển của cây trồng, dư lượng thuốc trừ sâu, dụng cụ sản xuất, điều kiện trang thiết bị, quy trình vận chuyển, tình trạng lưu trữ và nhiều công đoạn khác.

Kết hợp giữa Blockchain, hợp đồng thông minh và ứng dụng API* để quản lý, theo dõi, bảo vệ, chứng nhận, lưu trữ và chia sẻ có kiểm soát thông tin trong chuỗi cung ứng nông nghiệp. * API: Application Programming Interface - Giao diện lập trình ứng dụng

Dữ liệu thu thập được ghi lại và tải lên bằng một ứng dụng di động dễ sử dụng có trang bị hỗ trợ chữ ký điện tử đã được mã hóa Blockchain. Dữ liệu được bảo vệ toàn vẹn để thiết lập khả năng truy xuất nguồn gốc và hiển thị chuỗi cung ứng một cách đáng tin cậy. Một cơ chế bảo vệ dữ liệu mới (X-file^[4]) được thiết kế và triển khai để tăng cường bảo mật dữ liệu. Cơ chế này cũng cho phép những người tham gia hệ sinh thái lưu trữ dữ liệu kinh doanh trên hệ thống điện toán đám mây với mức độ bảo mật cao. Các dữ liệu thu thập được xử lý và phân tích để phát hiện các điểm bất thường, tự động xử lý hay cảnh báo cho người quản lý. Dữ liệu được gửi về máy chủ điện toán đám mây, kết hợp với các thông tin khác như khách hàng, thị trường, thông tin nội bộ, thông tin đối tác có thể giúp tối ưu hóa việc lập kết hoạch và quyết định tác nghiệp.

Nếu như trước đây, việc sử dụng quá nhiều tài nguyên từ nước tưới, phân bón, thuốc trừ sâu cho đến cách quản lý, cho ăn trong ngành thủy sản của người nông dân, đa số dựa vào kinh nghiệm nhiều hơn là dựa vào nhu cầu thực tế của cây trồng - vật nuôi⁵. Ngày nay, việc sử dụng trí tuệ nhân tạo và xử lý dữ liệu lớn, người làm nông nghiệp có thể đưa ra các dự đoán và quyết định sản xuất một cách chủ động, cân bằng được cung cầu trong sản xuất nông nghiệp vốn là việc khó khăn trước đây. 

Theo Mimosa Technology (Mimosatek)⁶, khi áp dụng công nghệ, gắn cảm biến độ ẩm đất, đồng thời quan trắc quá trình bốc hơi của cây trồng, phần mềm đã tự tính toán quá trình cân bằng tưới tiêu hàng ngày có thể tiết kiệm hơn 35% so với phương pháp truyền thống, trong khi năng suất cây trồng tăng 25%. 

 Thêm nữa, chủ nông trang, người sản xuất nông nghiệp có thể xác định dữ liệu nào, khi nào và cách thức chia sẻ với các đối tác để nâng cao hiệu quả, kể cả tặng quà khách hàng hoặc đối tác thân thiết. Khi xử lý được dữ liệu nhu cầu khách hàng, giá cả, chi phí các yếu tố đầu vào, đối tượng khách hàng sẽ giúp người làm nông nghiệp cải thiện được việc nuôi trồng, sản xuất, phân phối, tiếp thị bán hàng, chăm sóc khác hàng, nâng cao hiệu quả chuỗi cung ứng và giá trị hệ sinh thái nông nghiệp⁷.

Truy xuất nguồn gốc: Truy xuất nguồn gốc sản phẩm giúp đảm bảo an toàn cho sản phẩm, chống hàng giả và xây dựng lòng tin thương hiệu. Trong trường hợp xảy ra sự cố, truy xuất nguồn gốc cho phép các bên đối tác nhanh chóng giải quyết các vấn đề và hạn chế các tổn thất khác. Công nghệ Blockchain giúp giải quyết vấn đề xác nhận thông tin, ghi lại tất cả mọi giao dịch được diễn ra và tất cả mọi người có mặt trên hệ thống đều được thấy và có quyền xác minh tính chính xác của giao dịch đó. Thông tin của sản phẩm bán ra luôn được lưu lại toàn bộ theo quá trình chi tiết nhất cho phép khách hàng được biết từ nguồn gốc, đến bên vận chuyển, bên cung cấp... Điều này không chỉ kích thích ngành nông nghiệp sản xuất những mặt hàng đúng tiêu chuẩn chất lượng, mà còn giúp người tiêu dùng an tâm sử dụng để từ đó kích thích giao dịch.

Ở góc độ khác, hệ thống truy xuất nguồn gốc sản phẩm nông nghiệp còn là phương tiện lý tưởng để đánh giá trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp (Corporate social responsibilit - CSR) bằng cách dõi theo những đóng góp của tổ chức đối với tính bền vững môi trường và công bằng xã hội. Hệ thống truy xuất nguồn gốc dựa trên nền tảng Blockchain cho phép các tổ chức CSR truy cập trực tiếp tới người sản xuất và thông tin sản phẩm tin cậy để xác minh sản phẩm từ thiên nhiên, an toàn, không độc hại hay sản phẩm hữu cơ trong hệ sinh thái nông nghiệp.

Ngoài ra, quản lý truy xuất nguồn gốc còn cung cấp dữ liệu sản xuất và dòng tiền để minh chứng cho các khoản tín dụng.

Hợp đồng thông minh (Smart Contract) trong nông nghiệp

 Khái niệm về Smart Contract được biết đến lần đầu tiên năm bởi Nick Szabo⁸ vào 1994, mô tả một giao thức giao dịch được máy tính hóa thực hiện các điều khoản của hợp đồng, được thiết kế để tự động thực hiện khi thỏa mãn các điều kiện hợp đồng (chẳng hạn như điều khoản thanh toán, bảo mật và thậm chí là thực thi). Hợp đồng thông minh giảm thiểu hoặc hay thế được các bước can thiệp thủ công cũng như các bên trung gian thường tham gia vào việc thực hiện hợp đồng, giúpgiảm chi phí và rút ngắn thời gian thực thi. Cùng với sự ra đời của Blockchain, hợp đồng thông minh được bảo mật tốt hơn, giảm thiểu hoặc hay thế được các bước can thiệp thủ công cũng như các bên trung gian thường tham gia vào việc thực hiện hợp đồng, giúp giảm chi phí và rút ngắn thời gian thực thi. Cùng với sự ra đời của đồng tiền điện tử, Smart Contract còn cho phép thanh toán các giao dịch một cách tự động từ các chủ thể hợp đồng nếu đáp ứng các điều kiện nhất định.

Hợp đồng thông minh cũng thúc đẩy sản xuất nông nghiệp nhờ giải pháp Cộng đồng hỗ trợ nông nghiệp (Community Supported Agriculture - CSA). CSA là sự hợp tác giữa các nhà sản xuất nông nghiệp và người tiêu dùng, nơi người tiêu dùng trả trước một trang trại cho cả mùa. Người nông dân sẽ có nguồn tài chính mua hạt giống và thiết bị, bên cạnh đó cũng phải đảm bảo thu nhập cơ bản cho người nông dân. Đổi lại, người tiêu dùng sẽ nhận được nông sản định kỳ (hàng ngày, hàng tuần) trong cả mùa vụ, trong đó, Blockchain có thể xử lý toàn bộ giao dịch này.

Ý nghĩa của việc ứng dụng Blockchain trong quản lý tài chính còn vượt lên trên việc quản lý dòng tiền thông thường. Đối với các hộ sản xuất nông nghiệp nhỏ, đảm bảo tài chính cho sản xuất là nhu cầu luôn tồn tại, việc không có khả năng tiếp cận các dịch vụ tài chính có thể có tác động tiêu cực đến hiệu quả hoạt động của chuỗi giá trị nông nghiệp, do đó người sản xuất không thể tối đa hóa sản lượng của họ và người mua gặp khó khăn trong việc đảm bảo cung cấp hàng hóa.

Một số thách thức với ứng dụng Blockchain trong nông nghiệp

Một trong những thách thức lớn nhất đối với ứng dụng Blockchain trong nông nghiệp đó là người sử dụng phải có một hiểu biết nhất định về công nghệ trong khi người nông dân tập trung vào kỹ năng làm nông nghiệp chứ không phải là những người am hiểu công nghệ. Vấn đề đặt ra là các ứng dụng Blockchain trong nông nghiệp phải đủ đơn giản và dễ sử dụng, để bất cứ ai cũng có thể sử dụng. 

"Nhiều người so sánh sự phát triển của Blockchain với sự phát triển của Internet những năm 1990, tức là có rất nhiều những kì vọng vào nó, nhưng bản thân nền tảng công nghệ này cũng đang trong quá trình phát triển. Chính vì vậy, thách thức gặp phải cũng là điều tất yếu khi bắt đầu ứng dụng vào nông nghiệp"⁹.

Một trong những lợi ích của Blockchain là để giảm thiểu các khâu trung gian và sự minh bạch trong chuỗi cung ứng, điều đó đồng nghĩa với việc ứng dụng Blockchain chỉ phát huy thế mạnh khi mà quy mô chuỗi cung ứng đủ lớn, đủ phức tạp. Trong khi thực tế tại Việt Nam cũng như một số quốc gia đang phát triển khác là quy mô sản xuất còn khá manh mún, nhỏ lẻ. Bên cạnh đó, hành lang pháp lí chưa rõ trên nhiều quốc gia nói chung cũng như Việt Nam nói riêng, cũng là một thách thức không nhỏ trong việc ứng dụng Blockchain vào nông nghiệp. 

Tóm lại, Blockchain là một công nghệ đầy hứa hẹn hướng tới một chuỗi cung ứng nông nghiệp thuận tiện và minh bạch, nhưng nhiều rào cản và thách thức vẫn tồn tại, cản trở sự phổ biến rộng rãi. Để giảm thiểu các rào cản của việc sử dụng, Chính phủ cần đầu tư trong nghiên cứu, giáo dục và truyền thông để có nhiều hơn nữa các sản phẩm phù hợp với điều kiện Việt Nam, cũng như các bằng chứng cho lợi ích tiềm năng của công nghệ này

Tài liệu tham khảo

[1]  United Nation - World Population Prospects 2019: Highlights

[2] FAO, The future of food and agriculture: Trends and challenges, http://www.fao.org/3/a- [3] http://www.vaas.org.vn/cong-nghe-blockchain-trong-nong-nghiep-nang-cao-tang- truong-a18463.html  

[4] The X-files: Hồ sơ tuyệt mật là một bộ phim truyền hình dài tập khoa học viễn tưởng nổi tiếng của Mỹ

[5]  http://foodsafety.gov.vn/vn/truy-xuat-nguon-goc/cong-nghe-blockchain/ung-dung- blockchain-vao-nong-nghiep-tai-viet-nam-nang-cao-tang-truong

[6] Một startup hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp chính xác từ cuối nàm 2014 tại Việt Nam  

[7] WEF with McKinsey & Company, 2012, "Putting the New Vision for Agriculture into Action:

[8] A Transformation ¡s Happening https://vietnambiz.vn/hop-dong-thong-minh-smart-contracts-la-gi-thach-thuc-khi-su- dung-hop-dong-thong-minh-20191001090614245.htm

9 http://tapchicongthuong.vn/bai-viet/ung-dung-blockchain-vao-nong-nghiep-co-hoinhieu-thach-thuc-lon-52851.htm

 (Bài đăng ấn phẩm in Tạp chí TT&TT số 15+16 tháng 11/2020)

Phan Thị Thu Hiền, Nguyễn Thị Thu Trang